Пристрій обмеження параметрів електромагнітних процесів

Пристрій обмеження параметрів електромагнітних процесів, що містить силовий трансформатор із п'ятистрижньовим магнітопроводом, на основних стрижнях якого розташовані первинна і вторинна високовольтні обмотки, які з'єднані по схемах зірки з виведеною нейтраллю і розімкнутого трикутника відповідно при вільних бічних стрижнях, а також компенсуючий реактор з індивідуаль 3 ної обмотки трансформатора. Недоліками такого пристрою є зберігання індивідуальних конструкцій магнітопроводів трансформатора з вільними бічними стрижнями і компенсуючого реактора, які виключають можливість комбінованих індуктивно-магнітних і ємнісних взаємозв'язків між елементами пристрою, а отже не забезпечують ефективних обмежень величин дугових і комутаційних перенапруг, ферорезонансних і резонансних процесів, необхідних скорочень часу перехідних і коливальних процесів, особливо при несиметричних і неповнофазних режимах навантажень, включаючи технологічні короткі замикання між їхніми фазами в металургійних печах, а також необхідного підвищення надійності існуючого електротехнічного обладнання і технічних засобів керування в мережах низької напруги при електромагнітних змінюючих параметрах навантажень, що обґрунтовують необхідність комплексного рішення задач більш ефективного обмеження внутрішніх перенапруг, зниження параметрів коливань, відхилень, несиметрії та несинусоїдальності напруг і струмів у розподільних, промислових і низьковольтних мережах з одночасним зниженням електричних втрат. Корисна модель вирішує зазначені проблеми обмеженням до безпечних величин усього комплексу внутрішніх перенапруг з одночасним підвищенням якості електричної енергії і зниженням електричних втрат завдяки функціональним взаємодіям між електричними, магнітними і ємнісними параметрами в його конструкції при змінюючих технологічних і виникаючих аварійних режимах у промислових і розподільних електричних мережах. Рішення зазначених проблем здійснюється за рахунок того, що пристрій обмеження параметрів електромагнітних процесів містить силовий трансформатор із п'ятистрижньовим магнітопроводом, на основних стрижнях якого розташовані первинна та вторинна високовольтні обмотки, які з'єднані по схемах "зірки" з виведеною нейтраллю та розімкнутого "трикутника" відповідно при вільних бічних стрижнях, а також компенсуючий реактор з індивідуальним двострижньовим магнітопроводом, обмотка якого з'єднана з виводами вторинної обмотки та одночасним з'єднанням її виводу з нейтраллю первинної обмотки, а вивода з ланцюгом заземлення. Магнітопровід містить у бічних стрижнях немагнітні проміжки та розташовані на них з'єднані послідовно обмотки з регулювальними відпайками компенсуючого реактора, а також безпосереднє з'єднання нейтралі первинних обмоток з спільним вводом паралельно з'єднаних вторинних обмоток з обмотками реактора при підімкненні їхнього спільного виводу до ланцюга заземлення. Таким чином, нові ознаки при взаємодії з відомими ознаками забезпечують виявлення нових технічних властивостей - шляхом конструкційних удосконалень розроблений захисний пристрій із поліпшеними експлуатаційними характеристиками, тобто з підвищеною експлуатаційною стійкістю та надійністю. Це забезпечує усій заявленій сукупності ознак відповідність критерію "новизна" та приводить до 26391 4 нових технічних результатів. Пристрій, що заявляється, пояснюється наведеними нижче описом і схемою. П'ятистрижньовий магнітопровід 1 містить три основних стрижні з наявністю на них первинних обмоток 2, які з'єднані за схемою зірки з виведеною нейтраллю 3 і підключених за допомогою комутаційного апарата 4 до живлячої системи шин 5, а також - вторинних обмоток 6 на зазначених стрижнях, з'єднаних за схемою розімкнутого трикутника. На бічних стрижнях магнітопроводу з наявністю немагнітних проміжків розташовані послідовно з'єднані обмотки 7 із регулювальними відпайками компенсуючого реактора. Нейтраль первинних обмоток підімкнена до спільного вводу паралельно з'єднаних вторинних обмоток трансформатора та обмоток реактора з з'єднанням їхнього спільного виводу з ланцюгом заземлення 8. Пристрій працює у такий спосіб. При виникненні найбільш частих дугових замикань фаз на землю дугові перенапруги на неушкоджених фазах не перевищують практично величин фазних напруг із зберіганням промислової частоти, властивих металевому замиканню, завдяки електричному зв'язку нейтралі 3 первинних обмоток 2 із вторинними обмотками 6силового трансформатора та обмоткою 7 компенсуючого реактора, завдяки наявності їхнього спільного заземлення 8. Зазначена ефективна компенсація дугових замикань завдяки відсутності високочастотних перенапруг виключає можливість виникнення ферорезонансних процесів у високовольтних обмотках із заземленою нейтраллю трансформаторів напруги контролю ізоляції, обмежує до безпечних величин комутаційні перенапруги, що виникають при відключенні ушкоджених ділянок електричної мережі, і усуває можливість появ резонансних режимів. Результуючі зв'язки між розрахунковими магнітними потоками безпосередньо в основних стрижнях і потоками розсіювання в бічних стрижнях із немагнітнипроміжками п'ятистрижньового магнітопроводу 1 скорочують періоди перехідних і виключають виникнення коливальних процесів після відключення коротких замикань. Функціонально взаємні електромагнітні зв'язки між зазначеними елементами при несиметричних навантаженнях, включаючи неповнофазні режими, сприяють симетрируванню фазних напруг, особливо в мережах низької напруги, завдяки чому підвищується якість електричної енергії, а отже знижуються електричні втрати. Запропонована електромагнітна конструкція пристрою збільшує ємнісні зв'язки між зазначеними обмотками, завдяки чому усуваються високочастотні перенапруги, що виникають при живленні дугових і руднотермічних печей, особливо в початкові періоди розплавів шихти, що завантажується. Пристрій підключається до живлячої системи шин 5 за допомогою індивідуального комутаційного апарата 4 і відключається у випадку його ушкодження без витримки часу. 5 26391 Весь перелік зазначених позитивних ефектів запропонованого винаходу забезпечує надійність експлуатації існуючого електротехнічного обладнання з одночасним підвищенням рівня його техніко-економічної ефективності. Комп’ютерна верстка О. Рябко 6 Джерела інформації: 1. Авторське свідоцтво СРСР №547906; кл. Н02Н9/00; 1977. 2. Патент України №29262; кл. Н02Н7/04, 9/00, 9/04; 1998. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601